基于MODIS数据验证分析雾参数反演算法和影响因素
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
（ １ ） ： １ ２ ２—１ ２ ８ ． （ Ｍａ Ｈ Ｙ， Ｚ ｈ ａ ｏ Ｇ Ｑ， Ｚ ｏ ｕ Ｚ Ｒ， ｅ ｔ ａ １ ． Ｖ ｅ ｉ ｒ ｉ ｆ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｔ ｒ ｉ ｅ ｖ ａ ｌ ａ ｌ ｇ ｏ ｉ ｒ ｔ ｈ ｍ ａ ｎ ｄ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ ｉ ｎ ｌ ｆ ｕ ｅ ｎ ｃ ｉ ｎ ｇ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｓ ｏ ｆ ｆ ｏ ｇ
２ ０ １ ７年 ０ ３月
ＲＥ ＭＯＴ Ｅ Ｓ Ｅ ＮＳ Ｉ ＮＧ Ｆ ＯＲ Ｌ ＡＮＤ ＆ ＲＥ Ｓ ＯＵＲ ＣＥＳ
Ｍａ ｒ ． ． ２ ０ １ ７
ｄ ｏ ｉ ：１ ０． ６ ０ 来自百度文库 ６ ／ ｇ ｔ ｚ ｙ ｙ ｇ ． ２ ０ １ ７ ． ０ １ ． １ ９
引用格式 ： 马慧云 ， 赵 国庆 ， 邹峥 嵘 ， 等． 基于 ＭＯ Ｄ Ｉ Ｓ数 据验证 分 析雾参 数 反演 算法 和影 响 因素 ［ Ｊ ］ ． 国土资 源遥感 ， ２ ０ １ ７， ２ ９
ｐ ｈ ｙ ｓ ｉ ｃ ａ ｌ ｐ ｒａ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｓ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ Ｏ ｎ ＭＯ Ｄ Ｉ Ｓ ｄ ａ ｔ ａ ［ Ｊ ］ ． Ｒ ｅ ｍｏ ｔ ｅ Ｓ ｅ ｎ ｓ ｉ ｎ ｇ ｆ ｏ ｒ Ｌ ａ ｎ ｄ ａ ｎ ｄ Ｒ ｅ ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ｓ ， ２ ０ １ ７ ， ２ ９ （ １ ）： １ ２ ２—１ ２ ８ ． ）
等疾病的发生 ， 持续 的雾灾容易给人们带来 了恐慌 和不 安 ， 在心 理上 造 成 巨大 的压 力 。随着 卫 星 观测
技术 的发 展 ， 目前 国 内外 对 雾 研 究 已从 常规 的地 面
Ｍ Ｏ Ｄ Ｉ Ｓ 数据 对 新疆 北 部 雾 的属 性参 数 进 行 了反 演＿ ４ 。邓军等利用辐射传 输模 型反演 出了雾光学 厚度 和有 效 粒 子 半 径 ｌ ５ Ｊ 。张 纪 伟 等 利 用 ＭＯ Ｄ Ｉ Ｓ卫 星资料对黄海海雾进行 了海雾物理参数反演 ， 并对 雾顶 高 度 和能见 度 进行 了验 证 。
观测数据分析预报逐步转移到基于遥感影像 的监测 预报 。遥 感定 量反 演 的大雾 物 理参 数有 助 于进 一步
认 识 大雾 、 摸 清大 雾 的形成 与 消散规 律 ， 判 断雾 的发 生强 度 ， 尽 可 能 减 轻 大 雾 对 人 们 日常 活 动 的 影 响。 对雾进 行 物理 参数 反演 及 在此 基础 上进 行雾 的属性 研究 ， 已渐 渐成 为雾 研 究 的一 个 热 点 。 国 内外 学 者
本文拟 对基 于大气 辐射传 输方程 模 型和 ｓ Ｂ ． Ｄ Ａ Ｒ Ｔ辐射 传输 的雾物 理参 数 反 演 算 法 反 演 的地 面 能见 度 和雾 顶高 度 进 行 地 面 实 测 数 据 验 证 ， 同 时分 析 影 响这 ２个物 理 参 数 精 度 变 化 的原 因 ， 并 在 序 列
中图法分类号 ： １ １ Ｐ ７ ９ 文献标 志码 ： Ａ 文章编号 ：１ ０ ０ １— ０ ７ ０ Ｘ（ ２ ０ １ ７ ） ０ １ — ０ １ ２ ２— ０ ７
许多研究成果。Ｓ ｔ ｅ ｐ ｈ ｅ ｎ 等假设理想大气条件下 ， 通
０ 引言
雾 是 一种发 生 在大 气近 地 面层 中 的常见 的灾 害 性 天气 现 象 。近年 来 ， 由于极 端 气候 现象 的发 生 ， 大 气 污染 等 多种 原 因 ， 雾 在 中国各 地频 发 ， 严重 阻 碍 了 人 们 的交 通 出行 ； 持续 静 稳 的大气 层 和不 断加 重 的 大气 污染 不仅会 造 成 大 雾 发 生 ， 还 会 导 致 更 为 严 重 的霾 ， 空 气 中凝 结 核 携 带 的 病 菌 易 引 发各 种 呼 吸道
基 于 ＭＯ Ｄ Ｉ Ｓ数 据 验证 分 析 雾 参 数 反 演 算 法 和影 响 因素
马慧云 ， 赵 国庆 ，邹峥嵘 ，张伟 康
（ 中南大 学地 球科 学与信 息 物理 学院 ， 长沙 ４ １ ０ ０ ８ ３ ）
摘要： 基于遥感影像对雾进行 定量分析是近年来 的研 究热点之一 。地 面能见度 、 雾 顶高度 、 垂直 总水汽含量和有效 粒子半径是 对雾 进行定量分析 的重要参 数 。选 取 ＭＯ Ｄ Ｉ Ｓ传 感器数 据 为数据 源 ， 以发 生于江 苏省西 南部 的一 次冬 季平流辐射雾 为研究对象 ， 结合来 自南京信息工程 大学 的地面观测数据 ， 对基于大气 辐射传输方程模型 和 Ｓ Ｂ Ｄ Ａ Ｒ Ｔ 辐射传输 的雾物理参数反演算法所 反演的地面能见度和雾顶 高度进行地面 实测 数据验证 ； 分 析影响这 ２个物理参 数精度 变化 的原因 ； 在序列影 像雾物理参数反演 结果 基础上 ， 进 一步结 合地 面高程 和植被指数 对雾 物理参数 影 响 因素进行分 析。结果表明 ， 该次 反演的雾能见度和雾顶 高度与地面观测结 果相关系数分别 为 ０ ． ９ ０ ８和 ０ ． ９ ８ ０ ， 由于 Ｓ Ｂ Ｄ Ａ Ｒ Ｔ模型设置 的参数 以及 Ｂ Ｐ神 经网络训练次数等 原因 ， 夜 间反演 的能见度值偏 大 ； 此次大雾物理 参数与地面 高程 和植被 指数之间具有一定 的关 系 ， 地面高程 与能见度呈正相关 ， 植被指数 和水汽含 量呈正相 关 ， 与雾有 效粒子 半径 和光学厚度呈负相关 ； 雾 区物理参数易受水 体和土地利用等影 响。 关键词 ： 雾 ；反演 ； 物理参数 ； 影 响因素
过创建查找表和改进云辐射传输模型和参数反演模 型， 得 到稳 定 的 大 雾 属 性 反 演 计 算 流 程 Ｊ 。Ｂ ｅ ｎ ｄ ｉ ｘ
基 于一种 简 单 的辐射 传输 模 型 ， 利用 Ａ Ｖ Ｈ Ｒ Ｒ通 道 １ 的反 射率 数 据 ， 对 德 国及 欧 洲西 部 １ ０ ａ观测 数 据 进 行 了大雾 物 理属 性 反 演 及 影 响 因 素 分 析 Ｊ ， 得 出 了 西 欧地 区 大 雾 的普 遍 生 消 规 律 Ｊ 。吴 晓京 等 利 用
２ ０ １ ７年 ０ ３月
ＲＥ ＭＯＴ Ｅ Ｓ Ｅ ＮＳ Ｉ ＮＧ Ｆ ＯＲ Ｌ ＡＮＤ ＆ ＲＥ Ｓ ＯＵＲ ＣＥＳ
Ｍａ ｒ ． ． ２ ０ １ ７
ｄ ｏ ｉ ：１ ０． ６ ０ 来自百度文库 ６ ／ ｇ ｔ ｚ ｙ ｙ ｇ ． ２ ０ １ ７ ． ０ １ ． １ ９
引用格式 ： 马慧云 ， 赵 国庆 ， 邹峥 嵘 ， 等． 基于 ＭＯ Ｄ Ｉ Ｓ数 据验证 分 析雾参 数 反演 算法 和影 响 因素 ［ Ｊ ］ ． 国土资 源遥感 ， ２ ０ １ ７， ２ ９
ｐ ｈ ｙ ｓ ｉ ｃ ａ ｌ ｐ ｒａ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｓ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ Ｏ ｎ ＭＯ Ｄ Ｉ Ｓ ｄ ａ ｔ ａ ［ Ｊ ］ ． Ｒ ｅ ｍｏ ｔ ｅ Ｓ ｅ ｎ ｓ ｉ ｎ ｇ ｆ ｏ ｒ Ｌ ａ ｎ ｄ ａ ｎ ｄ Ｒ ｅ ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ｓ ， ２ ０ １ ７ ， ２ ９ （ １ ）： １ ２ ２—１ ２ ８ ． ）
等疾病的发生 ， 持续 的雾灾容易给人们带来 了恐慌 和不 安 ， 在心 理上 造 成 巨大 的压 力 。随着 卫 星 观测
技术 的发 展 ， 目前 国 内外 对 雾 研 究 已从 常规 的地 面
Ｍ Ｏ Ｄ Ｉ Ｓ 数据 对 新疆 北 部 雾 的属 性参 数 进 行 了反 演＿ ４ 。邓军等利用辐射传 输模 型反演 出了雾光学 厚度 和有 效 粒 子 半 径 ｌ ５ Ｊ 。张 纪 伟 等 利 用 ＭＯ Ｄ Ｉ Ｓ卫 星资料对黄海海雾进行 了海雾物理参数反演 ， 并对 雾顶 高 度 和能见 度 进行 了验 证 。
观测数据分析预报逐步转移到基于遥感影像 的监测 预报 。遥 感定 量反 演 的大雾 物 理参 数有 助 于进 一步
认 识 大雾 、 摸 清大 雾 的形成 与 消散规 律 ， 判 断雾 的发 生强 度 ， 尽 可 能 减 轻 大 雾 对 人 们 日常 活 动 的 影 响。 对雾进 行 物理 参数 反演 及 在此 基础 上进 行雾 的属性 研究 ， 已渐 渐成 为雾 研 究 的一 个 热 点 。 国 内外 学 者
本文拟 对基 于大气 辐射传 输方程 模 型和 ｓ Ｂ ． Ｄ Ａ Ｒ Ｔ辐射 传输 的雾物 理参 数 反 演 算 法 反 演 的地 面 能见 度 和雾 顶高 度 进 行 地 面 实 测 数 据 验 证 ， 同 时分 析 影 响这 ２个物 理 参 数 精 度 变 化 的原 因 ， 并 在 序 列
中图法分类号 ： １ １ Ｐ ７ ９ 文献标 志码 ： Ａ 文章编号 ：１ ０ ０ １— ０ ７ ０ Ｘ（ ２ ０ １ ７ ） ０ １ — ０ １ ２ ２— ０ ７
许多研究成果。Ｓ ｔ ｅ ｐ ｈ ｅ ｎ 等假设理想大气条件下 ， 通
０ 引言
雾 是 一种发 生 在大 气近 地 面层 中 的常见 的灾 害 性 天气 现 象 。近年 来 ， 由于极 端 气候 现象 的发 生 ， 大 气 污染 等 多种 原 因 ， 雾 在 中国各 地频 发 ， 严重 阻 碍 了 人 们 的交 通 出行 ； 持续 静 稳 的大气 层 和不 断加 重 的 大气 污染 不仅会 造 成 大 雾 发 生 ， 还 会 导 致 更 为 严 重 的霾 ， 空 气 中凝 结 核 携 带 的 病 菌 易 引 发各 种 呼 吸道
基 于 ＭＯ Ｄ Ｉ Ｓ数 据 验证 分 析 雾 参 数 反 演 算 法 和影 响 因素
马慧云 ， 赵 国庆 ，邹峥嵘 ，张伟 康
（ 中南大 学地 球科 学与信 息 物理 学院 ， 长沙 ４ １ ０ ０ ８ ３ ）
摘要： 基于遥感影像对雾进行 定量分析是近年来 的研 究热点之一 。地 面能见度 、 雾 顶高度 、 垂直 总水汽含量和有效 粒子半径是 对雾 进行定量分析 的重要参 数 。选 取 ＭＯ Ｄ Ｉ Ｓ传 感器数 据 为数据 源 ， 以发 生于江 苏省西 南部 的一 次冬 季平流辐射雾 为研究对象 ， 结合来 自南京信息工程 大学 的地面观测数据 ， 对基于大气 辐射传输方程模型 和 Ｓ Ｂ Ｄ Ａ Ｒ Ｔ 辐射传输 的雾物理参数反演算法所 反演的地面能见度和雾顶 高度进行地面 实测 数据验证 ； 分 析影响这 ２个物理参 数精度 变化 的原因 ； 在序列影 像雾物理参数反演 结果 基础上 ， 进 一步结 合地 面高程 和植被指数 对雾 物理参数 影 响 因素进行分 析。结果表明 ， 该次 反演的雾能见度和雾顶 高度与地面观测结 果相关系数分别 为 ０ ． ９ ０ ８和 ０ ． ９ ８ ０ ， 由于 Ｓ Ｂ Ｄ Ａ Ｒ Ｔ模型设置 的参数 以及 Ｂ Ｐ神 经网络训练次数等 原因 ， 夜 间反演 的能见度值偏 大 ； 此次大雾物理 参数与地面 高程 和植被 指数之间具有一定 的关 系 ， 地面高程 与能见度呈正相关 ， 植被指数 和水汽含 量呈正相 关 ， 与雾有 效粒子 半径 和光学厚度呈负相关 ； 雾 区物理参数易受水 体和土地利用等影 响。 关键词 ： 雾 ；反演 ； 物理参数 ； 影 响因素
过创建查找表和改进云辐射传输模型和参数反演模 型， 得 到稳 定 的 大 雾 属 性 反 演 计 算 流 程 Ｊ 。Ｂ ｅ ｎ ｄ ｉ ｘ
基 于一种 简 单 的辐射 传输 模 型 ， 利用 Ａ Ｖ Ｈ Ｒ Ｒ通 道 １ 的反 射率 数 据 ， 对 德 国及 欧 洲西 部 １ ０ ａ观测 数 据 进 行 了大雾 物 理属 性 反 演 及 影 响 因 素 分 析 Ｊ ， 得 出 了 西 欧地 区 大 雾 的普 遍 生 消 规 律 Ｊ 。吴 晓京 等 利 用